Modulasi adalah proses perubahan (varying) suatu
gelombang periodik sehingga menjadikan suatu sinyal mampu membawa suatu
informasi. Dengan proses modulasi, suatu informasi (biasanya berfrekeunsi
rendah) bisa dimasukkan ke dalam suatu gelombang pembawa, biasanya berupa gelombang sinus berfrekuensi tinggi.
Terdapat tiga parameter kunci pada suatu gelombang sinusiuodal yaitu : amplitudo, fase dan frekuensi. Ketiga parameter tersebut dapat
dimodifikasi sesuai dengan sinyal informasi (berfrekuensi rendah) untuk
membentuk sinyal yang termodulasi.
Peralatan untuk
melaksanakan proses modulasi disebut modulator, sedangkan peralatan
untuk memperoleh informasi informasi awal (kebalikan dari dari proses modulasi)
disebut demodulator dan peralatan yang melaksanakan kedua
proses tersebut disebut modem.
Informasi yang dikirim bisa berupa data analog
maupun digital sehingga terdapat dua jenis modulasi yaitu:
·
modulasi analaog
·
modulasi digital
Sinyal analog adalah
sinyal data dalam bentuk gelombang yang kontinyu, yang membawa informasi dengan
mengubah karakteristik gelombangnya. Sinyal analog bekerja dengan
mentransmisikan suara dan gambar dalam bentuk gelombang kontinu (continous
varying). Dua parameter/karakteristik terpenting yang dimiliki oleh isyarat
analog adalah amplitude dan frekuensi. Isyarat analog biasanya dinyatakan
dengan gelombang sinus, mengingat gelombang sinus merupakan dasar untuk semua
bentuk isyarat analog. Hal ini didasarkan kenyataan bahwa berdasarkan analisis
fourier, suatu sinyal analog dapat diperoleh dari perpaduan sejumlah gelombang
sinus. Dengan menggunakan sinyal analog, maka jangkauan transmisi data dapat
mencapai jarak yang jauh, tetapi sinyal ini mudah terpengaruh oleh noise.
Gelombang pada sinyal
analog yang umumnya berbentuk gelombang sinus memiliki tiga variable dasar,
yaitu amplitudo, frekuensi dan phase.
·
Amplitudo merupakan
ukuran tinggi rendahnya tegangan dari sinyal analog.
·
Frekuensi adalah
jumlah gelombang sinyal analog dalam satuan detik.
·
Phase adalah besar
sudut dari sinyal analog pada saat tertentu.
Sinyal digital
merupakan hasil teknologi yang dapat mengubah signal menjadi kombinasi urutan
bilangan 0 dan 1 (juga dengan biner), sehingga tidak mudah terpengaruh oleh
derau, proses informasinya pun mudah, cepat dan akurat, tetapi transmisi dengan
sinyal digital hanya mencapai jarak jangkau pengiriman data yang relatif dekat.
Biasanya sinyal ini juga dikenal dengan sinyal diskret. Sinyal yang mempunyai
dua keadaan ini biasa disebut dengan bit. Bit merupakan istilah khas pada
sinyal digital. Sebuah bit dapat berupa nol (0) atau satu (1). Kemungkinan
nilai untuk sebuah bit adalah 2 buah (2^1). Kemungkinan nilai untuk 2 bit
adalah sebanyak 4 (2^2), berupa 00, 01, 10, dan 11. Secara umum, jumlah
kemungkinan nilai yang terbentuk oleh kombinasi n bit adalah sebesar 2^n buah.
System digital
merupakan bentuk sampling dari sytem analog. digital pada dasarnya di code-kan
dalam bentuk biner (atau Hexa). besarnya nilai suatu system digital dibatasi
oleh lebarnya / jumlah bit (bandwidth). jumlah bit juga sangat mempengaruhi
nilai akurasi system digital.
Signal digital ini
memiliki berbagai keistimewaan yang unik yang tidak dapat ditemukan pada
teknologi analog yaitu :
* Mampu mengirimkan informasi dengan
kecepatan cahaya yang dapat membuat informasi dapat dikirim dengan kecepatan
tinggi.
* Penggunaan yang berulang – ulang terhadap
informasi tidak mempengaruhi kualitas dan kuantitas informsi itu sendiri.
* Informasi dapat dengan mudah diproses dan
dimodifikasi ke dalam berbagai bentuk.
* Dapat memproses informasi dalam jumlah
yang sangat besar dan mengirimnya secara interaktif.(wikipedia)
Pengolahan sinyal digital memerlukan
komponen-komponen digital, register, counter, decoder, mikroprosessor,
mikrokontroler dan sebagainya.
Saat ini pengolahan sinyal banyak dilakukan
secara digital, karena kelebihannya antara lain :
1. untuk menyimpan hasil pengolahan, sinyal
digital lebih mudah dibandingkan sinyal analog. Untuk menyimpan sinyal digital
dapat menggunakan media digital seperti CD, DVD, Flash Disk, Hardisk. Sedangkan
media penyimpanan sinyal analog adalah pita tape magnetik.
2. lebih kebal terhadap noise karena bekerja
pada level ’0′ dan ’1′.
3. lebih kebal terhadap perubahan temperatur.
4. lebih mudah pemrosesannya.
Modulasi Analog
Dalam modulasi analog, proses modulasi
merupakan respon atas informasi sinyal analog.
Teknik umum yang dipakai dalam modulasi
analog :
·
Angle Modulation
·
Modulasi Fase (Phase
Modulation - PM)
·
Modulasi Frekuensi
(Frequency Modulatio - FM)
·
Modulasi Amplitudo
(Amplitudo Modulation - AM)
·
Double-sideband
modulation with unsuppressed carrier (used on the radio AM band)
·
Double-sideband
suppressed-carrier transmission (DSB-SC)
·
Double-sideband
reduced carrier transmission (DSB-RC)
·
Single-sideband
modulation (SSB, or SSB-AM), very similar to single-sideband suppressed carrier
modulation (SSB-SC)
·
Vestigial-sideband
modulation (VSB, or VSB-AM)
·
Quadrature amplitude
modulation (QAM)
Modulasi Digital
Modulasi digital
merupakan proses penumpangan sinyal digital (bit stream) ke dalam sinyal
carrier. Modulasi digital sebetulnya adalah proses mengubah-ubah karakteristik
dan sifat gelombang pembawa (carrier) sedemikian rupa sehingga bentuk hasilnya
(modulated carrier) memeiliki ciri-ciri dari bit-bit (0 atau 1) yang
dikandungnya. Berarti dengan mengamati modulated carriernya, kita bisa
mengetahui urutan bitnya disertai clock (timing, sinkronisasi). Melalui proses
modulasi digital sinyal-sinyal digital setiap tingkatan dapat dikirim ke
penerima dengan baik. Untuk pengiriman ini dapat digunakan media transmisi
fisik (logam atau optik) atau non fisik (gelombang-gelombang radio). Pada
dasarnya dikenal 3 prinsip atau sistem modulasi digital yaitu: ASK, FSK, dan
PSK
1.
Amplitude Shift Keying
Amplitude Shift Keying (ASK)
atau
pengiriman sinyal berdasarkan pergeseran amplitude, merupakan suatu metoda
modulasi dengan mengubah-ubah amplitude. Dalam proses modulasi ini kemunculan
frekuensi gelombang pembawa tergantung pada ada atau tidak adanya sinyal
informasi digital. Keuntungan yang diperoleh dari metode ini adalah bit per
baud (kecepatan digital) lebih besar. Sedangkan kesulitannya adalah dalam
menentukan level acuan yang dimilikinya, yakni setiap sinyal yang diteruskan
melalui saluran transmisi jarak jauh selalu dipengaruhi oleh redaman dan
distorsi lainnya. Oleh sebab itu meoda ASK hanya menguntungkan bila dipakai
untuk hubungan jarak dekat saja. Dalam hal ini faktor derau harus
diperhitungkan dengan teliti, seperti juga pada sistem modulasi AM. Derau
menindih puncak bentuk-bentuk gelombang yang berlevel banyak dan membuat mereka
sukar mendeteksi dengan tepat menjadi level ambangnya.
2.
Frequncy Shift Keying
Frequency Shift Keying (FSK)
atau
pengiriman sinyal melalui penggeseran frekuensi. Metoda ini merupakan suatu
bentuk modulasi yang memungkinkan gelombang modulasi menggeser frekuensi output
gelombang pembawa. Pergeseran ini terjadi antara harga-harga yang telah
ditentukan semula dengan gelombang output yang tidak mempunyai fase
terputus-putus. Dalam proses modulasi ini besarnya frekuensi gelombang pembawa
berubah-ubah sesuai dengan perubahan ada atau tidak adanya sinyal informasi
digital. FSK merupakan metode modulasi yang paling populer. Dalam proses ini
gelombang pembawa digeser ke atas dan ke bawah untuk memperoleh bit 1 dan bit
0. Kondisi ini masing-masing disebut space dan mark. Keduanya merupakan standar
transmisi data yang sesuai dengan rekomendasi CCITT. FSK juga tidak tergantung
pada teknik on-off pemancar, seperti yang telah ditentukan sejak semula.
Kehadiran gelombang pembawa dideteksi untuk menunjukkan bahwa pemancar telah
siap. Dalam hal penggunaan banyak pemancar (multi transmitter),
masing-masingnya dapat dikenal dengan frekuensinya. Prinsip pendeteksian
gelombang pembawa umumnya dipakai untuk mendeteksi kegagalan sistem bekerja.
Bentuk dari modulated Carrier FSK mirip dengan hasil modulasi FM. Secara
konsep, modulasi FSK adalah modulasi FM, hanya disini tidak ada bermacam-macam
variasi /deviasi ataupun frekuensi, yang ada hanya 2 kemungkinan saja, yaitu
More atau Less (High atau Low, Mark atau Space). Tentunya untuk deteksi
(pengambilan kembali dari kandungan Carrier atau proses demodulasinya) akan
lebih mudah, kemungkinan kesalahan (error rate) sangat minim/kecil. Umumnya
tipe modulasi FSK dipergunakan untuk komunikasi data dengan Bit Rate (kecepatan
transmisi) yang relative rendah, seperti untuk Telex dan Modem-Data dengan bit
rate yang tidak lebih dari 2400 bps (2.4 kbps).
3.
Phase Shift Keying
Phase Shift Keying (PSK)
atau
pengiriman sinyal melalui pergeseran fase. Metoda ini merupakan suatu bentuk
modulasi fase yang memungkinkan fungsi pemodulasi fase gelombang termodulasi di
antara nilai-nilai diskrit yang telah ditetapkan sebelumnya. Dalam proses
modulasi ini fase dari frekuensi gelombang pembawa berubah-ubah sesuai
denganperubahan status sinyal informasi digital. Sudut fase harus mempunyai
acuan kepada pemancar dan penerima. Akibatnya, sangat diperlukan stabilitas
frekuensi pada pesawat penerima. Guna memudahkan untuk memperoleh stabilitas
pada penerima, kadang-kadang dipakai suatu teknik yang koheren dengan PSK yang
berbeda-beda. Hubungan antara dua sudut fase yang dikirim digunakan untuk
memelihara stabilitas. Dalam keadaan seperti ini , fase yang ada dapat
dideteksi bila fase sebelumnya telah diketahui. Hasil dari perbandingan ini
dipakai sebagai patokan (referensi). Untuk transmisi Data atau sinyal Digital
dengan kecepatan tinggi, lebih efisien dipilih system modulasi PSK. Dua jenis
modulasi PSK yang sering kita jumpai yaitu : 3.1. BPSK BPSK adalah format
yang paling sederhana dari PSK. Menggunakan dua yang tahap yang dipisahkan
sebesar 180° dan sering juga disebut 2-PSK. Modulasi ini paling sempurna dari
semua bentuk modulasi PSK. Akan tetapi bentuk modulasi ini hanya mampu
memodulasi 1 bit/simbol dan dengan demikian maka modulasi ini tidak cocok untuk
aplikasi data-rate yang tinggi dimana bandwidthnya dibatasi. 3.2. QPSK
Kadang-Kadang dikenal sebagai quarternary atau quadriphase PSK atau 4-PSK, QPSK
menggunakan empat titik pada diagram konstilasi, terletak di sekitar suatu
lingkaran. Dengan empat tahap, QPSK dapat mendekode dua bit per simbol. Hal ini
berarti dua kali dari BPSK. Analisis menunjukkan bahwa ini mungkin digunakan untuk
menggandakan data rate jika dibandingkan dengan sistem BPSK. Walaupun QPSK
dapat dipandang sebagai sebagai suatu modulasi quaternary, lebih mudah untuk
melihatnya sebagai dua quadrature carriers yang termodulasi tersendiri. Dengan
penafsiran ini, maka bit yang digunakan untuk mengatur komponen phase pada
sinyal carrier ketika digunakan untuk mengatur komponen quadrature-phase dari
sinyal carrier tersebut. BPSK digunakan pada kedua carrier dan dapat dimodulasi
dengan bebas.
0 komentar:
Posting Komentar